Poly alpha oléfine amorphe - Amorphous poly alpha olefin

La poly alpha oléfine amorphe ( APAO ; également connue sous le nom de poly alpha oléfine atactique ) est un produit chimique de base utilisé dans de multiples applications.

Histoire

Du milieu à la fin des années 1950, le polypropylène atactique (APP) était un sous-produit de la synthèse de polypropylène isotactique (iPP) utilisant des catalyseurs Ziegler-Natta de première et de deuxième génération (catalyseurs ZN), qui produisaient généralement environ 10- 15 % en poids d'APP. Les réactions de polymérisation utilisant ces catalyseurs étaient basées sur des processus de mise en solution qui simplifiaient l'élimination de l'APP en raison des différences de solubilité. Dans d'autres procédés, tels que la suspension ou la suspension , l'APP devait être éliminé de la fraction isotactique par lavage/extraction du produit polypropylène avec des solvants hydrocarbonés.

Avec le développement dans les années 1980 de catalyseurs ZN supportés plus actifs et stéréospécifiques, la proportion de polymère atactique par rapport au polypropylène isotactique cristallin dans les polymères produits a été sensiblement réduite, à moins de 2 ou 3 % en poids. Par conséquent, le produit de polypropylène ne nécessitait généralement pas d'étapes de purification supplémentaires pour éliminer la fraction atactique ou faiblement cristalline. Cela signifiait que l'approvisionnement en APP des usines de polypropylène utilisant des catalyseurs ZN standard de première et de deuxième génération a diminué à mesure que les usines commerciales adoptaient les nouveaux catalyseurs. Peu de sous-produit APP a ensuite été produit.

Parce qu'APP est un sous-produit, il a souvent des spécifications de produit larges . À partir de la fin des années 1970 et du début des années 1980, plusieurs sociétés chimiques ont identifié le besoin de produire un polymère de type APP selon des spécifications strictes. Ce type de polyoléfine est devenu connu sous le nom d'APAO à usage unique, ou simplement d'APAO, ou d'APO. La synthèse et la fabrication d'APAO ont été accomplies en concevant correctement le processus de synthèse de la polyoléfine amorphe, en particulier, par le choix approprié du système de catalyseur et l'utilisation de comonomères oléfiniques. Ce processus donne des produits aux propriétés définies, telles que la viscosité à l'état fondu, le point de ramollissement, la pénétration de l'aiguille, le temps ouvert et la résistance à la traction.

Production

Les polyalphaoléfines amorphes sont synthétisés par un système de catalyseur à base d'un catalyseur supporté de ZN et un groupe alkyle en co-catalyseur d'aluminium. Le processus de polymérisation produit un polymère principalement amorphe avec une faible cristallinité. La cristallinité dépend du système catalytique et de l'utilisation de comonomères.

Types de produits

Les quatre types de produits distinctifs d'APAO à usage unique disponibles dans le commerce sont :

• Homopolymères de propylène
• Copolymères de propylène et d'éthylène
• Copolymères de propylène et de 1-butène ou d'autres a-oléfines supérieures
• Terpolymères d'éthylène, de propylène et de 1-butène

Propriétés

La composition de l'APAO est généralement déterminée en utilisant la spectroscopie infrarouge , en particulier la spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (FT-IR).

Les propriétés typiques de l'APAO sont :

• Viscosité à l'état fondu (VM) - indique l'aptitude au traitement et est généralement déterminée à 375 °F (190 °C), selon les méthodes d'essai ASTM D-3236 ou DIN 53019.
• Pénétration de l'aiguille (NP) - indique la résistance à la déformation et à la dureté, et est généralement déterminée selon les méthodes de test ASTM D-1321, ASTM D5 ou DIN EN 1426
• Point de ramollissement anneau et bille (RBSP) - indique la résistance à la chaleur et est généralement déterminé selon les méthodes de test ASTM E-28 ou DIN EN 1427.
• Temps ouvert (OT) - indique combien de temps il faut pour qu'un film d'adhésif prenne une liaison destructive. Généralement déterminé selon la norme ASTM D-4497.

Les autres tests effectués pour déterminer les propriétés du produit sont :

• Rhéologie - mesurée avec un rhéomètre
• Résistance à la traction et module - mesure les propriétés mécaniques - mesurées à l'aide d'un testeur de traction
• Poids moléculaire - utilisé pour obtenir la distribution du poids moléculaire, MWD, déterminée par chromatographie par perméation de gel, GPC
• Température de rupture d'adhérence par cisaillement (SAFT)
• Température de rupture d'adhérence au pelage (PAFT)

Applications

Les applications comprennent :

• Couches pour bébé d'hygiène personnelle
• Incontinence adulte
• Hygiène féminine
• Papier et emballage
• Laminage du papier
• Scellage de cartons et de caisses
• Etiquettes sensibles à la pression
• Reliure
• Bande de chant

Les références

• Pellon, BJ et A. Sustic. 1991, Notes du Symposium sur la fonte chaude TAPPI. p.193
• Pellon, BJ et A. Sustic. 1991, Journal of The Adhesion and Sealant Council 20(2):41
• Pellon, BJ et A. Sustic. 1991, Âge des adhésifs, 34 (12) : 17-20
• Krishnamurthy, V. et A. Sustic. 1992. Notes du Symposium sur la fonte chaude TAPPI. p.77
• Sustic, A. 1997, Notes du Symposium sur la fonte chaude TAPPI. p. 69
• McLaughlin, KW et DD Latham. 1988. Préimpressions de polymères. Division ACS de la chimie des polymères, 29(2):406
• Pizzi, A. (Antonio), 1946 - éditeur. Mittal, KL, 1945 - éditeur. Manuel de technologie adhésive . ISBN 978-1-315-12094-2. OCLC  1016156120 .CS1 maint : plusieurs noms : liste des auteurs ( lien )
• Krevelen, DW van (Dirk Willem) (1991). Propriétés des polymères : leur estimation et corrélation avec la structure chimique . Elsevier. ISBN 0-444-88160-3. OCLC  828158183 .